西安交电力电子技术答案
时间：2025-07-12
电气工程
m
第1章 电力电子器件
1. 使晶闸管导通的条件是什么？
答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。
2. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？
答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3. 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值I
、I、I与电流有效值I、I、I。
4
a)
2 0
4
4b)
2 0
2
c)
2
1-43图1-43 图 晶闸管导电波形
解：a) Id1=
I1=
12π
4
Imsin td( t)=
2
Im2π
(
Im2
22
1) 0.2717 Im
12 1
(Imsin t)d( t)=
3422
12
0.4767 Im
4
b) Id2 =
I2 =
1
π
Imsin td( t)=
2
Imπ
( 1) 0.5434 Im
4
(Imsin t)d( t)=
12π
2Im2
3414
12
0.6741I
4
c) Id3=
I3 =
1
2
Imd( t)=
2
2
Im
12
2
Imd( t)= Im
4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?
解：额定电流I T(AV) =100A的晶闸管，允许的电流有效值I =157A，由上题计算结果知 a) Im1 b) Im2
I0.4767
I
329.35， 232.90,
Id1 0.2717 Im1 89.48 Id2 0.5434 Im2 126.56
0.6741
电气工程
c) Im3=2 I = 314,
Id3=
14
Im3=78.5
9. 试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
电气工程
第2章 整流电路
3．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；
②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2； ③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 解：①ud、id、和i2的波形如下图：
②输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）
Id＝Ud /R＝77.97/2＝38.99（A）
I2＝Id ＝38.99（A）
③晶闸管承受的最大反向电压为：
2U2＝1002＝141.4（V）
考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：
UN＝（2~3）×141.4＝283~424（V）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
流过晶闸管的电流有效值为：
IVT＝Id∕2＝27.57（A）
晶闸管的额定电流为：
IN＝（1.5~2）×27.57∕1.57＝26~35（A）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
5．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当
=30 时，要求：
① 作出ud、id和i2的波形；
② 求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2； ③ 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
电气工程
解：①ud、id和i2的波形如下图：
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)
I2＝Id ＝9(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为：
2U2＝1002＝141.4（V）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：
IVT＝Id ∕
故晶闸管的额定电压为：
UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V）
晶闸管的额定电流为：
IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A）
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
13．三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当 =60 时，要求：
① 画出ud、id和iVT1的波形； ② 计算Ud、Id、IdT和IVT。 解：①ud、id和iVT1的波形如下：
2＝6.36（A）
电气工程
i
②Ud、Id、IdT和IVT分别如下
Ud＝2.34U2cos ＝2.34×100×cos60°＝117（V）
Id＝Ud∕R＝117∕5＝23.4（A） IDVT＝Id∕3＝23.4∕3＝7.8（A） IVT＝Id∕3＝23.4∕3＝13.51（A）
14．单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，当 =60 时求Ud、Id与 的数值，并画出整流电压ud的波形。 解：考虑LB时，有：
Ud＝0.9U2cosα－ΔUd ΔUd＝2XBId∕π Id＝（Ud－E）∕R
解方程组得：
Ud＝（πR 0.9U2cosα＋2XBE）∕（πR＋2XB）＝44.55（V）
ΔUd＝0.455（V） Id＝4.55（A）
又∵
cos －cos( )＝2IdXB∕U2
即得出
cos(60 )=0.4798
换流重叠角
＝ 61.33° 60°=1.33°
最后，作出整流电压Ud的波形如下：
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15．三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，R=1Ω，L=∞，LB=1mH，求当 =30 时、E=50V时 …… 此处隐藏：8703字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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